KR101547605B1 - Apparatus and method of detecting a underwater moving object - Google Patents

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KR101547605B1
KR101547605B1 KR1020140060173A KR20140060173A KR101547605B1 KR 101547605 B1 KR101547605 B1 KR 101547605B1 KR 1020140060173 A KR1020140060173 A KR 1020140060173A KR 20140060173 A KR20140060173 A KR 20140060173A KR 101547605 B1 KR101547605 B1 KR 101547605B1
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hydrophone
signal
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underwater vehicle
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안기석
김영선
김승남
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주식회사 해양시스템기술
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Abstract

Provided are an apparatus and a method for detecting an underwater moving object. The apparatus for detecting an underwater moving object includes: a first hydrophone which receives a low frequency signal of an underwater moving object; a first signal processing part which detects existence of the underwater moving object from a cyclic frequency included in the low frequency signal received through the first hydrophone; a second hydrophone which is a hydrophone array including at least two hydrophones, and receives a high frequency signal of the underwater moving object delivered from a specific direction; and a second signal processing part which judges existence of the underwater moving object in the specific direction in case a cyclic frequency is modulated in the high frequency signal received through the second hydrophone. Therefore, the apparatus can detect the existence and direction of a torpedo without frequency shifting.

Description

수중 이동체의 탐지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF DETECTING A UNDERWATER MOVING OBJECT}[0001] APPARATUS AND METHOD OF DETECTING A UNDERWATER MOVING OBJECT [0002]

본 출원은, 어뢰와 같은 수중 이동체의 존재 및 방향 탐지에 관한 것이다.
The present application relates to the presence and direction detection of underwater vehicles such as torpedoes.

일반적으로, 어뢰에서 발생되는 음향 신호에는, 프로펠러 회전 속도(propeller rotation speed)에 의한 저주파 신호(통상 100Hz 이하)와 프로펠러 회전에 의해 생긴 기포의 폭발(통상 '캐비테이션(cavitation)'이라 함)로 인한 고주파 신호(통상 1KHz 이상)가 포함되므로, 이러한 저주파 신호 또는 고주파 신호를 분석하게 되면 어뢰를 감지할 수 있다.
Generally, acoustic signals generated by a torpedo are caused by a low-frequency signal (typically less than 100 Hz) due to the propeller rotation speed and an explosion of bubbles (usually called "cavitation") caused by propeller rotation Since a high frequency signal (usually 1 KHz or more) is included, a torpedo can be detected by analyzing such a low frequency signal or a high frequency signal.

저주파 신호로부터 어뢰를 감지하기 위해서는, 하이드로폰 어레이의 길이가 길어져야 하므로(예컨대, 감지하고자 하는 저주파 신호가 100Hz, 빔폭이 10도, 수중 음파의 속도가 1500m/s라고 가정하면, 하이드로폰 어레이의 총 길이는 적어도 75m 이상이 되어야 함), 유지 보수의 측면을 고려할 때 이러한 길이를 갖는 음향 장비를 선박에서 부착하여 운용하기에는 유지 보수의 측면 등 여러 가지 제약이 따른다.
In order to detect a torpedo from a low frequency signal, the length of the hydrophone array must be long (for example, assuming that the low frequency signal to be detected is 100 Hz, the beam width is 10 degrees, and the speed of underwater sound waves is 1500 m / s) Total length should be at least 75m). Considering the maintenance aspect, there are various limitations such as the maintenance aspect of attaching and operating the acoustic equipment having such a length on the ship.

따라서, 일반적으로 고주파 신호를 수신한 후 이를 분석하여 어뢰를 감지하는 방법을 사용한다. 고주파 신호로부터 어뢰를 감지하는 한가지 방법은 DEMON(Detection of Envelope Modulation On Noise) 프로세스를 사용하는 것으로, 이는 고주파 신호를 저주파 영역으로 주파수 이동을 한 후, 저주파 영역에서 프로펠러 회전 속도에 의한 신호를 탐지하는 방식이다.
Therefore, generally, a method of detecting a torpedo after receiving a high frequency signal and analyzing it is used. One method of detecting a torpedo from a high frequency signal is to use a DEMON (Detection of Envelope Modulation On Noise) process, which performs frequency shifting of the high frequency signal to the low frequency region and then detects the signal by the propeller speed in the low frequency region Method.

하지만, DEMON 프로세스의 경우 주파수 이동 프로세스로 인한 연산 시간이 더 소요될 뿐 아니라, 노이즈가 심한 고주파 신호의 특성상 (고주파 영역에서 큰 노이즈가 있는 경우 노이즈 주파수와 프로펠러 회전 속도의 주파수 차이가 저주파 영역에서 나타나므로) 프로펠러 회전 속도에 의한 신호만을 탐지하기가 어렵다는 단점이 있다.
However, in the case of the DEMON process, not only the calculation time due to the frequency shifting process is longer, but also because of the characteristics of the high frequency noise signal (in the case of large noise in the high frequency range, the frequency difference between the noise frequency and the propeller rotation speed appears in the low- ) There is a disadvantage that it is difficult to detect only the signal by the propeller rotation speed.

관련 선행 기술로는, 미국공개특허 US2009/0122649A1(공개일: 2009. 5. 14)이 있다.
Related prior art is U.S. Published Patent Application No. US 2009/0122649 A1 (published on May 13, 2009).

1. 미국공개특허 US2009/0122649A1(공개일: 2009. 5. 14)1. US Published Patent US2009 / 0122649A1 (Published on May 14, 2009)

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 주파수 이동 없이도 어뢰의 존재 및 방향을 손쉽게 감지할 수 있는 수중 이동체의 탐지 장치 및 방법을 제공한다.
According to one embodiment of the present invention, there is provided an apparatus and method for detecting an underwater vehicle in which the presence and direction of a torpedo can be easily detected without a frequency shift.

본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 수중 이동체의 저주파 신호를 수신하는 제1 하이드로폰; 상기 제1 하이드로폰을 통해 수신된 저주파 신호에 포함된 사이클릭 주파수로부터 상기 수중 이동체의 존재를 감지하는 제1 신호 처리부; 적어도 2 이상의 하이드로폰을 포함하는 하이드로폰 어레이로, 특정 방향으로부터 전달되는 상기 수중 이동체의 고주파 신호를 수신하는 제2 하이드로폰; 및 상기 제2 하이드로폰을 통해 수신된 고주파 신호에 상기 사이클릭 주파수가 변조되어 있는 경우 상기 특정 방향에 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제2 신호 처리부를 포함하는 수중 이동체의 탐지 장치를 제공한다.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a first hydrophone for receiving a low-frequency signal of an underwater vehicle; A first signal processing unit for detecting the presence of the underwater vehicle from a cyclic frequency included in the low frequency signal received through the first hydrophone; A second hydrophone for receiving a high frequency signal of the underwater mobile body transmitted from a specific direction with a hydrophone array including at least two hydrophones; And a second signal processor for determining that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency is modulated to the high frequency signal received through the second hydrophone .

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제1 신호 처리부는, 상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 저주파 신호로 변환하는 제1 푸리에 변환부; 상기 주파수 영역으로 변환된 저주파 신호 중 미리 설정된 제1 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 제1 피크 검출부; 및 상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 존재하는 경우 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제1 판단부를 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the first signal processing unit includes: a first Fourier transform unit for performing a Fourier transform on the low-frequency signal received from the first hydrophone and converting the low-frequency signal into a low-frequency signal in the frequency domain; A first peak detector for detecting peak values of a low frequency signal converted into the frequency domain by a predetermined threshold value or more; And a first determiner for determining that the underwater vehicle exists if there is a cyclic frequency that is an interval between the detected peak values.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제2 신호 처리부는, 상기 적어도 2 이상의 하이드로폰으로부터 수신된 각 신호에 시간 지연을 두어 합산함으로써, 상기 특정 방향의 빔을 형성하는 빔 포밍부; 상기 빔 포밍부의 출력 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 고주파 신호로 변환하는 제2 고속 푸리에 변환부; 상기 주파수 영역으로 변환된 고주파 신호 중 미리 설정된 제2 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 제2 피크 검출부; 및 상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 상기 제1 신호 처리부에서 구한 사이클릭 주파수와 동일한 경우 상기 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제2 판단부를 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the second signal processing unit comprises: a beam forming unit for forming a beam in the specific direction by summing up signals received from the at least two hydrophones at a time delay; A second fast Fourier transform unit for Fourier transforming the output signal of the beamforming unit and converting the output signal of the beamforming unit into a frequency domain high frequency signal; A second peak detector for detecting peak values of the high frequency signal converted into the frequency domain by a predetermined second threshold value or more; And a second determiner for determining that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency, which is an interval between the detected peak values, is equal to the cyclic frequency obtained from the first signal processor.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수중 이동체의 탐지 장치는, 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 탐지하기 위한 가속도 센서를 더 포함할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the above-mentioned underwater vehicle detection device may further include an acceleration sensor for detecting a low-frequency signal due to mechanical vibration.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수중 이동체의 탐지 장치는, 상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호로부터 상기 가속도 센서에서 탐지한 저주파 신호를 감산하는 감산부를 더 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the apparatus for detecting a moving object may further include a subtractor for subtracting a low-frequency signal detected by the acceleration sensor from a low-frequency signal received from the first hydrophone.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수중 이동체는, 어뢰이며, 상기 저주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 신호이고, 상기 고주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전으로 인해 발생되는 캐비테이션 잡음에 의한 신호일 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the underwater vehicle is a torpedo, and the low-frequency signal is a signal generated by rotation of a propeller attached to the torpedo, and the high-frequency signal is generated by rotation of a propeller attached to the torpedo The signal may be due to cavitation noise caused by < RTI ID = 0.0 >

본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 제1 하이드로폰에서, 수중 이동체의 저주파 신호를 수신하는 제1 단계; 제1 신호 처리부에서, 상기 제1 하이드로폰을 통해 수신된 저주파 신호에 포함된 사이클릭 주파수로부터 상기 수중 이동체의 존재를 감지하는 제2 단계; 적어도 2 이상의 하이드로폰을 포함하는 하이드로폰 어레이인 제2 하이드로폰에서, 특정 방향으로부터 전달되는 상기 수중 이동체의 고주파 신호를 수신하는 제3 단계; 및 제2 신호 처리부에서, 상기 제2 하이드로폰을 통해 수신된 고주파 신호에 상기 사이클릭 주파수가 변조되어 있는 경우 상기 특정 방향에 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제4 단계를 포함하는 수중 이동체의 탐지 방법을 제공한다.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first hydrophone, comprising: a first step of receiving a low-frequency signal of an underwater vehicle; A second step of detecting, in a first signal processing unit, the presence of the underwater vehicle from a cyclic frequency included in a low frequency signal received through the first hydrophone; A third step of receiving, in a second hydrophone, which is a hydrophone array including at least two hydrophones, a high frequency signal of the underwater vehicle transmitted from a specific direction; And a fourth step of determining in the second signal processing unit that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency is modulated to the high frequency signal received through the second hydrophone, Provides a detection method.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제2 단계는, 제1 푸리에 변환부에서, 상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 저주파 신호로 변환하는 단계; 제1 피크 검출부에서, 상기 주파수 영역으로 변환된 저주파 신호 중 미리 설정된 제1 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 단계; 및 제1 판단부에서, 상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 존재하는 경우 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, in the second step, the first Fourier transform unit performs Fourier transform on the low-frequency signal received from the first hydrophone, and converts the low-frequency signal into a low-frequency signal in the frequency domain; Detecting, in the first peak detector, peak values that are equal to or higher than a predetermined first threshold value among the low frequency signals converted into the frequency domain; And determining that the underwater vehicle exists if a cyclic frequency that is an interval between the detected peak values exists in the first determination unit.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제4 단계는, 빔 포밍부에서, 상기 적어도 2 이상의 하이드로폰으로부터 수신된 각 신호에 시간 지연을 두어 합산함으로써, 상기 특정 방향의 빔을 형성하는 단계; 제2 고속 푸리에 변환부에서, 상기 빔 포밍부의 출력 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 고주파 신호로 변환하는 단계; 제2 피크 검출부에서, 상기 주파수 영역으로 변환된 고주파 신호 중 미리 설정된 제2 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 단계; 및 제2 판단부에서, 상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 상기 제1 신호 처리부에서 구한 사이클릭 주파수와 동일한 경우 상기 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the fourth step includes the steps of: forming a beam in the specific direction by adding a time delay to each signal received from the at least two hydrophones in the beam forming unit; Converting the output signal of the beamforming unit into a high frequency signal in a frequency domain by a Fourier transform in a second fast Fourier transform unit; Detecting, in the second peak detecting unit, peak values that are equal to or higher than a predetermined second threshold value among the high frequency signals converted into the frequency domain; And the second determination unit may determine that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency that is the interval between the detected peak values is equal to the cyclic frequency obtained from the first signal processing unit.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수중 이동체의 탐지 방법은, 가속도 센서에서, 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 탐지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the above-described detection method of an underwater vehicle may further include the step of detecting a low-frequency signal due to mechanical vibration in the acceleration sensor.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수중 이동체의 탐지 방법은, 감산부에서, 상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호로부터 상기 가속도 센서에서 탐지한 저주파 신호를 감산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the detection method of the underwater vehicle may further include a step of subtracting a low-frequency signal detected by the acceleration sensor from the low-frequency signal received at the first hydrophone at the subtraction unit .

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수중 이동체는, 어뢰이며, 상기 저주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 신호이고, 상기 고주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전으로 인해 발생되는 캐비테이션 잡음에 의한 신호일 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the underwater vehicle is a torpedo, and the low-frequency signal is a signal generated by rotation of a propeller attached to the torpedo, and the high-frequency signal is generated by rotation of a propeller attached to the torpedo The signal may be due to cavitation noise caused by < RTI ID = 0.0 >

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 저주파 신호로부터 사이클릭 주파수를 구하고, 고주파 신호에 저주파 신호로부터 구한 사이클릭 주파수가 변조되어 있는지를 판단함으로써, 주파수 이동 없이도 어뢰의 존재 및 방향을 손쉽게 감지할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, it is possible to easily detect the presence and direction of a torpedo without obtaining a frequency shift by obtaining a cyclic frequency from a low-frequency signal and judging whether a cyclic frequency obtained from the low-frequency signal is modulated in the high- .

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수중 이동체의 탐지 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수중 이동체의 탐지 장치에 사용되는 하이드로폰 모듈의 부착 위치를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 사이클릭 주파수를 구하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제2 하이드로폰에서 생성되는 빔을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수중 이동체의 탐지 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a configuration diagram of an apparatus for detecting an underwater vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an attachment position of a hydrophone module used in an apparatus for detecting an underwater mobile body according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a process of obtaining a cyclic frequency according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a beam generated in a second hydrophone according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of detecting an underwater vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수중 이동체의 탐지 장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수중 이동체의 탐지 장치에 사용되는 하이드로폰 모듈의 부착 위치를 도시하는 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 사이클릭 주파수를 구하는 과정을 설명하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제2 하이드로폰에서 생성되는 빔을 도시하는 도면이다.
2 is a view showing an attachment position of a hydrophone module used in a detection device for an underwater vehicle according to an embodiment of the present invention; Fig. to be. 3 is a view for explaining a process of obtaining a cyclic frequency according to an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a view showing a beam generated in a second hydrophone according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 이동체의 탐지 장치를 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An apparatus for detecting an underwater vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 수중 이동체의 탐지 장치는, 제1 하이드로폰(111), 제2 하이드로폰(112) 및 가속도 센서(113)를 구비한 센서 모듈(110)과, 제1 신호 처리부(120)와, 제2 신호 처리부(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 신호 처리부(120)는 제1 하이드로폰(111)을 통해 수신된 저주파 신호에 포함된 사이클릭 주파수로부터 수중 이동체의 존재를 감지할 수 있으며, 제2 신호 처리부(130)는 제2 하이드로폰(112)을 통해 수신된 고주파 신호에 제1 신호 처리부(120)에서 구한 사이클릭 주파수가 변조되어 있는 경우 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
1, the apparatus for detecting an underwater vehicle includes a sensor module 110 having a first hydrophone 111, a second hydrophone 112 and an acceleration sensor 113, A first signal processing unit 120, and a second signal processing unit 130. Here, the first signal processing unit 120 may detect the presence of a moving object in the water from the cyclic frequency included in the low-frequency signal received through the first hydrophone 111, and the second signal processing unit 130 may detect the presence of the moving object in the second If the cyclic frequency obtained by the first signal processing unit 120 is modulated to the high frequency signal received through the hydrophone 112, it can be determined that the underwater mobile body exists in the specific direction.

상술한 제1 하이드로폰(111) 및 제2 하이드로폰(112)은, 수중에서 발생하는 음향 신호를 수신하기 위한 센서로, 수중 청음기라고도 한다.
The first hydrophone 111 and the second hydrophone 112 described above are sensors for receiving acoustic signals generated in water and are also referred to as hydrophone.

제1 하이드로폰(111)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 하이드로폰으로 구성되며, 수중 이동체의 저주파 신호를 수신하고, 수신된 저주파 신호를 제1 로우 패스 필터(Low Pass Filter, LPF)(121)로 전달할 수 있다. 제1 로우 패스 필터(121)에서 필터링된 저주파 신호는 제1 고속 푸리에 변환부(Fast Fourier Transform, FFT)(122)로 전달될 수 있다.
1, the first hydrophone 111 is composed of one hydrophone and receives the low frequency signal of the underwater vehicle and outputs the received low frequency signal to a first low pass filter (LPF) ) ≪ / RTI > The low-frequency signal filtered by the first low-pass filter 121 may be transmitted to a first fast Fourier transform (FFT)

반면, 제2 하이드로폰(112)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 2 이상의 하이드로폰을 포함하는 하이드로폰 선형 어레이로 구성되며, 수중 이동체의 고주파 신호를 수신하고, 수신된 고주파 신호를 하이 패스 필터(High Pass Filter, HPF)(131)로 전달할 수 있다.
1, the second hydrophone 112 is composed of a hydrophone linear array including at least two hydrophones. The second hydrophone 112 receives a high-frequency signal of the underwater mobile and outputs the received high- To a high pass filter (HPF) 131.

상술한 제1 하이드로폰(111) 및 제2 하이드로폰(112)을 포함하는 센서 모듈(110)은, 선박(1)의 좌현 및 우현의 하부에, 도 2에 도시된 바와 같이, 부착될 수 있으며, 미도시된 구동부에 의해 수면 방향(D1)을 기준으로 하부쪽으로 일정 각도(θ1) 기울어지도록 제어될 수 있다. 여기서, 일정 각도는 0도 이상 90도 이하의 값일 수 있다.
The sensor module 110 including the first hydrophone 111 and the second hydrophone 112 described above can be attached to the lower part of the port side and the starboard side of the ship 1 as shown in FIG. And can be controlled to be inclined by a predetermined angle? 1 downward with respect to the water surface direction D1 by a driving unit not shown. Here, the constant angle may be a value between 0 and 90 degrees.

한편, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상술한 수중 이동체는 프로펠러에 의해 추진되는 어뢰를 포함할 수 있으며, 저주파 신호는, 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 신호로, 대략 100KHz 이하의 주파수를 가진 신호일 수 있다. 그리고 고주파 신호는, 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전으로 인해 발생되는 캐비테이션(cavitation) 잡음에 의한 신호로, 대략 1KHz 이상의 주파수를 가진 신호일 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the above-described underwater vehicle may include a torpedo propelled by a propeller. The low frequency signal is a signal generated by rotation of a propeller attached to a torpedo, It can be a signal with frequency. The high frequency signal may be a signal due to cavitation noise caused by the rotation of the propeller attached to the torpedo, and may be a signal having a frequency of about 1 KHz or more.

다시 도 1을 참조하면, 제1 고속 푸리에 변환부(Fast Fourier Transform, FFT)(122)는 제1 로우 패스 필터(121)에서 필터링된 저주파 신호를 주파수 영역의 저주파 신호로 변환하며, 변환된 저주파 신호는 제1 피크 검출부(123)로 전달될 수 있다.
Referring again to FIG. 1, a first fast Fourier transform (FFT) block 122 converts a low-frequency signal filtered by the first low-pass filter 121 into a low-frequency signal in a frequency domain, The signal may be transmitted to the first peak detector 123.

제1 피크 검출부(123)는, 주파수 영역으로 변환된 저주파 신호 중 미리 설정된 제1 임계값 이상인 피크값들을 검출할 수 있다. 검출된 피크값들은 가산부(128)를 통해 제1 판단부(124)로 전달될 수 있다.
The first peak detector 123 can detect peak values that are equal to or higher than a predetermined first threshold value among the low frequency signals converted into the frequency domain. The detected peak values may be transmitted to the first determiner 124 through the adder 128. [

한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 수중 이동체의 탐지 장치는 가속도 센서(113)를 더 포함할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 수중 이동체의 탐지 장치가 선박(1)에 부착될 경우, 선박의 기계적 진동에 의한 저주파 신호가 제1 하이드로폰(111)을 통해 수신될 수 있다. 따라서, 제1 하이드로폰(111)을 통해 수신된 저주파 신호 중 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 저주파 신호만을 검출하기 위해서는 선박의 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 제거할 필요가 있다. 이를 위해 하기와 같은 프로세스가 더 수행될 수 있다.
Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the apparatus for detecting a moving object in the water may further include an acceleration sensor 113. 2, when a detection device for an underwater vehicle is attached to the ship 1, a low frequency signal due to the mechanical vibration of the ship can be received through the first hydrophone 111. [ Therefore, in order to detect only the low-frequency signals generated by the rotation of the propeller among the low-frequency signals received through the first hydrophone 111, it is necessary to remove the low-frequency signals due to the mechanical vibration of the ship. For this, the following process can be further performed.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 가속도 센서(113)는 선박(1)의 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 수신하며, 수신된 선박(1)의 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 제3 로우 패스 필터(Low Pass Filter, LPF)(125)로 전달할 수 있다. 제3 로우 패스 필터(125)에서 필터링된 선박(1)의 기계적 진동에 의한 저주파 신호는 제3 고속 푸리에 변환부(Fast Fourier Transform, FFT)(126)로 전달될 수 있다.
1, the acceleration sensor 113 receives a low-frequency signal due to the mechanical vibration of the ship 1 and transmits a low-frequency signal due to the mechanical vibration of the ship 1 to a third low- (LPF) 125. The low pass filter (LPF) The low-frequency signal due to the mechanical vibration of the ship 1 filtered by the third low-pass filter 125 may be transmitted to a third fast Fourier transform (FFT)

이후, 제3 고속 푸리에 변환부(126)는, 제3 로우 패스 필터(125)에서 필터링된 선박(1)의 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 주파수 영역의 저주파 신호로 변환하며, 변환된 저주파 신호는 제3 피크 검출부(127)로 전달될 수 있다.
Thereafter, the third fast Fourier transformer 126 converts the low-frequency signal due to the mechanical vibration of the ship 1 filtered by the third low-pass filter 125 into a low-frequency signal in the frequency domain, and the converted low- And may be transmitted to the third peak detector 127.

제3 피크 검출부(127)는, 주파수 영역으로 변환된 저주파 신호 중 미리 설정된 제1 임계값 이상인 피크값들을 검출할 수 있다. 검출된 피크값들은 가산부(128)로 전달되며, 가산부(128)는 제1 피크 검출부(123)에서 검출한 피크값들로부터 제3 피크 검출부(127)에서 검출한 피크값들을 빼줌으로써, 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 저주파 신호만을 구할 수 있다.
The third peak detector 127 can detect peak values that are equal to or higher than a predetermined first threshold value among the low frequency signals converted into the frequency domain. The detected peak values are transmitted to the adder 128. The adder 128 subtracts the peak values detected by the third peak detector 127 from the peak values detected by the first peak detector 123, Only the low-frequency signal generated by the rotation of the propeller can be obtained.

이후, 제1 판단부(124)는, 가산부(128)로부터 전달받은 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 저주파 신호로부터 사이클릭 주파수를 구한 후, 사이클릭 주파수가 존재하는 경우 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 구해진 사이클릭 주파수는 제2 판단부(135)로 전달될 수 있다.
Thereafter, the first determination unit 124 determines the cyclic frequency from the low-frequency signal generated by the rotation of the propeller transmitted from the addition unit 128, and determines that the underwater vehicle exists when the cyclic frequency exists can do. The obtained cyclic frequency may be transmitted to the second determiner 135.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 저주파 신호의 주파수 영역에서는 제1 임계값(TH) 이상인 피크값들은 기본 주파수(f0)를 기준으로 일정한 사이클릭 주파수(△f, 2△f, 3△f)마다 주기적으로 나타나게 된다. 따라서, 제1 판단부(124)는 제1 임계값(TH) 이상인 피크값들에 대하여 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수(△f)가 구해질 경우 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단할 수 있는 것이다.
3, in the frequency domain of the low frequency signal generated by the rotation of the propeller, the peak values equal to or greater than the first threshold value TH are determined based on the fundamental frequency f0, 2? F, 3? F). Accordingly, when the cyclic frequency? F, which is the interval between the peak values, is obtained for the peak values equal to or greater than the first threshold value TH, the first determination unit 124 can determine that the underwater mobile body exists It is.

한편, 이하에서는 제2 하이드로폰(112)을 통해 수신된 고주파 신호 처리를 통해 수중 이동체의 방향을 탐지하기 위한 제2 신호 처리부(130)를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a second signal processing unit 130 for detecting the direction of a moving object in the water through the high frequency signal processing received through the second hydrophone 112 will be described in detail.

상술한 바와 같이, 제2 하이드로폰(112)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 2 이상의 하이드로폰을 포함하는 하이드로폰 선형 어레이로 구성되며, 적어도 2 이상의 하이드로폰 각각으로부터 수신된 신호는 하이 패스 필터(High Pass Filter, HPF)(131)에서 필터링된 후 빔포밍부(132)로 전달될 수 있다.
As described above, the second hydrophone 112 is constituted by a hydrophone linear array including at least two hydrophones as shown in Fig. 1, and a signal received from each of the at least two hydrophones is high And may be filtered by a high pass filter (HPF) 131 and then transmitted to the beamforming unit 132.

그리고, 빔 포밍부(132)는, 적어도 2 이상의 하이드로폰(112)으로부터 수신된 각 신호에 시간 지연을 두어 합산함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 방향의 빔(B1 내지 B4)을 형성할 수 있다. 빔(B1 내지 B4)은 하이드로폰 선형 어레이(112)의 길이 방향(D2)을 기준으로 일정 각도(θ2) 기울어지게 형성될 수 있으며, 일정 각도(θ2)는 0도 이상 180도 이하의 값 중 어느 하나일 수 있다.
The beam forming section 132 forms a beam B1 to B4 in a specific direction as shown in FIG. 4 by adding a time delay to each signal received from at least two hydrophones 112 can do. The beams B1 to B4 may be formed to be inclined at a certain angle 2 with respect to the longitudinal direction D2 of the hydrophone linear array 112 and the constant angle 2 may be a value between 0 and 180 degrees It can be either.

이후, 제2 고속 푸리에 변환부(Fast Fourier Transform, FFT)(133)는, 빔 포밍부(132)의 출력 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 고주파 신호로 변환하며, 변환된 주파수 영역의 고주파 신호는 제2 피크 검출부(134)로 전달될 수 있다.
The second fast Fourier transformer (FFT) 133 performs Fourier transform on the output signal of the beamforming unit 132 to convert the output signal into a high-frequency signal in the frequency domain, and a high- May be transmitted to the second peak detecting unit 134.

제2 피크 검출부(134)는, 주파수 영역으로 변환된 고주파 신호 중 미리 설정된 제2 임계값 이상인 피크값들을 검출할 수 있다. 검출된 제2 임계값 이상인 피크값들은 제2 판단부(135)로 전달될 수 있다.
The second peak detecting unit 134 may detect peak values that are higher than a second threshold value that is preset in the frequency domain converted high frequency signal. Peak values greater than or equal to the detected second threshold value may be transmitted to the second determination unit 135.

마지막으로, 제2 판단부(135)는, 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 제1 신호 처리부(120)의 제1 판단부(124)로부터 전달받은 사이클릭 주파수(△f)와 동일한 경우 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 사이클릭 주파수는 도 3과 관련하여 상술한 바와 같은 동일한 과정을 통해 구할 수 있다. 상술한 제1 임계값 및 제2 임계값은 경험에 의해 얻어질 수 있는 값으로, 임계값이 작아지면 피크값들의 수가 많아지며, 임계값이 커지면 피크값들의 수가 적어질 것이므로, 필요에 따라 적절히 선택될 수 있을 것이다.
Lastly, the second determination unit 135 determines whether the cyclic frequency, which is the interval between the detected peak values, is the cyclic frequency? F transmitted from the first determination unit 124 of the first signal processing unit 120, It can be determined that the underwater vehicle exists in a specific direction. Here, the cyclic frequency can be obtained through the same process as described above with reference to FIG. The first threshold value and the second threshold value described above can be obtained by experience. As the threshold value becomes smaller, the number of peak values becomes larger. When the threshold value becomes larger, the number of peak values becomes smaller. It can be selected.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 저주파 신호로부터 사이클릭 주파수를 구하고, 고주파 신호에 저주파 신호로부터 구한 사이클릭 주파수가 변조되어 있는지를 판단함으로써, 주파수 이동 없이도 어뢰의 존재 및 방향을 손쉽게 감지할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the cyclic frequency is obtained from the low-frequency signal and whether or not the cyclic frequency obtained from the low-frequency signal is modulated is determined for the high-frequency signal. It is easy to detect.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수중 이동체의 탐지 방법을 설명하는 흐름도로, 발명의 간명화를 위해 도 1 내지 도 4과 관련하여 중복된 설명은 생략하기로 한다.
5 is a flowchart for explaining a method for detecting an underwater vehicle according to an embodiment of the present invention. For simplification of the invention, a duplicate description will be omitted with reference to FIG. 1 to FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 우선 제1 하이드로폰(111)은, 수중 이동체의 저주파 신호를 수신할 수 있다(S501).
Referring to Figs. 1 to 5, the first hydrophone 111 can receive a low-frequency signal of the underwater vehicle (S501).

다음, 제1 신호 처리부(120)는, 제1 하이드로폰(111)을 통해 수신된 저주파 신호에 포함된 사이클릭 주파수로부터 수중 이동체의 존재를 감지할 수 있다(S502).
Next, the first signal processing unit 120 can detect the presence of a moving object in the water from the cyclic frequency included in the low-frequency signal received through the first hydrophone 111 (S502).

이후, 제2 하이드로폰(112)은, 특정 방향으로부터 전달되는 수중 이동체의 고주파 신호를 수신할 수 있다(S503).
Thereafter, the second hydrophone 112 can receive the high frequency signal of the underwater mobile body transmitted from a specific direction (S503).

마지막으로, 제2 신호 처리부(130)는, 제2 하이드로폰(112)을 통해 수신된 고주파 신호에 제1 신호 처리부(120)에서 구한 사이클릭 주파수가 변조되어 있는 경우 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S504).
Finally, when the cyclic frequency obtained by the first signal processing unit 120 is modulated to the high-frequency signal received through the second hydrophone 112, the second signal processing unit 130 determines whether a moving object exists in the specific direction (S504).

실시 형태에 따라서는, 수중 이동체의 탐지 방법은, 가속도 센서(113)에서, 수중 진동체의 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 탐지하는 단계와, 감산부(118)에서, 제1 하이드로폰(111)에서 수신된 저주파 신호로부터 가속도 센서(113)에서 탐지한 저주파 신호를 감산하는 단계를 더 포함할 수도 있음은 상술한 바와 같다.
According to an embodiment, a method for detecting an underwater vehicle includes a step of detecting a low frequency signal due to mechanical vibration of an underwater vibrator at an acceleration sensor 113 and a step of detecting a low frequency signal of a first hydrophone 111 at a subtractor 118. [ Frequency signal detected by the acceleration sensor 113 from the low-frequency signal received by the acceleration sensor 113, as described above.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 저주파 신호로부터 사이클릭 주파수를 구하고, 고주파 신호에 저주파 신호로부터 구한 사이클릭 주파수가 변조되어 있는지를 판단함으로써, 주파수 이동 없이도 어뢰의 존재 및 방향을 손쉽게 감지할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the cyclic frequency is obtained from the low-frequency signal and whether or not the cyclic frequency obtained from the low-frequency signal is modulated is determined for the high-frequency signal. It is easy to detect.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be self-evident.

1: 선박 110: 센서 모듈
111: 제1 하이드로폰 112: 제2 하이드로폰
113: 가속도 센서 120: 제1 신호 처리부
121: 제1 로우 패스 필터 122: 제1 고속 푸리에 변환부
123: 제1 피크 검출부 124: 제1 판단부
125: 제3 로우 패스 필터 126: 제3 고속 푸리에 변환부
127: 제3 피크 검출부 128: 가산부
130: 제2 신호 처리부 131: 하이 패스 필터
132: 빔포밍부 133: 제2 고속 푸리에 변환부
134: 제2 피크 검출부 135: 제2 판단부
△f: 사이클릭 주파수 B1 내지 B4: 빔1: ship 110: sensor module
111: first hydrophone 112: second hydrophone
113: acceleration sensor 120: first signal processor
121: first low pass filter 122: first fast Fourier transform unit
123: first peak detection unit 124: first determination unit
125: third low pass filter 126: third fast Fourier transform unit
127: third peak detecting unit 128:
130: second signal processor 131: high-pass filter
132: beamforming unit 133: second fast Fourier transform unit
134: second peak detecting unit 135: second determining unit
? F: Cyclic frequency B1 to B4:

Claims (12)

수중 이동체의 저주파 신호를 수신하는 제1 하이드로폰;
상기 제1 하이드로폰을 통해 수신된 저주파 신호에 포함된 사이클릭 주파수로부터 상기 수중 이동체의 존재를 감지하는 제1 신호 처리부;
적어도 2 이상의 하이드로폰을 포함하는 하이드로폰 어레이로, 특정 방향으로부터 전달되는 상기 수중 이동체의 고주파 신호를 수신하는 제2 하이드로폰; 및
상기 제2 하이드로폰을 통해 수신된 고주파 신호에 상기 사이클릭 주파수가 변조되어 있는 경우 상기 특정 방향에 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제2 신호 처리부를 포함하는 수중 이동체의 탐지 장치.
A first hydrophone for receiving a low frequency signal of an underwater vehicle;
A first signal processing unit for detecting the presence of the underwater vehicle from a cyclic frequency included in the low frequency signal received through the first hydrophone;
A second hydrophone for receiving a high frequency signal of the underwater mobile body transmitted from a specific direction with a hydrophone array including at least two hydrophones; And
And a second signal processor for determining that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency is modulated to the high frequency signal received through the second hydrophone.
제1항에 있어서,
상기 제1 신호 처리부는,
상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 저주파 신호로 변환하는 제1 고속 푸리에 변환부;
상기 주파수 영역으로 변환된 저주파 신호 중 미리 설정된 제1 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 제1 피크 검출부; 및
상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 존재하는 경우 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제1 판단부를 포함하는 수중 이동체의 탐지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first signal processor comprises:
A first FFT unit for Fourier transforming the low frequency signal received from the first hydrophone and converting the low frequency signal into a low frequency signal in a frequency domain;
A first peak detector for detecting peak values of a low frequency signal converted into the frequency domain by a predetermined threshold value or more; And
And a first determiner for determining that the underwater vehicle exists if there is a cyclic frequency that is an interval between the detected peak values. 제1항에 있어서,
상기 제2 신호 처리부는,
상기 적어도 2 이상의 하이드로폰으로부터 수신된 각 신호에 시간 지연을 두어 합산함으로써, 상기 특정 방향의 빔을 형성하는 빔 포밍부;
상기 빔 포밍부의 출력 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 고주파 신호로 변환하는 제2 고속 푸리에 변환부;
상기 주파수 영역으로 변환된 고주파 신호 중 미리 설정된 제2 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 제2 피크 검출부; 및
상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 상기 제1 신호 처리부에서 구한 사이클릭 주파수와 동일한 경우 상기 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제2 판단부를 포함하는 수중 이동체의 탐지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second signal processing unit comprises:
A beamforming unit for forming a beam in the specific direction by adding a time delay to each signal received from the at least two hydrophones;
A second fast Fourier transform unit for Fourier transforming the output signal of the beamforming unit and converting the output signal of the beamforming unit into a frequency domain high frequency signal;
A second peak detector for detecting peak values of the high frequency signal converted into the frequency domain by a predetermined second threshold value or more; And
And a second determiner for determining that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency, which is the interval between the detected peak values, is equal to the cyclic frequency obtained from the first signal processor, .
제1항에 있어서,
상기 수중 이동체의 탐지 장치는,
기계적 진동에 의한 저주파 신호를 탐지하기 위한 가속도 센서를 더 포함하는 수중 이동체의 탐지 장치.
The method according to claim 1,
The apparatus for detecting a moving object in an underwater vehicle,
Further comprising an acceleration sensor for detecting a low frequency signal due to mechanical vibration.
제4항에 있어서,
상기 수중 이동체의 탐지 장치는,
상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호로부터 상기 가속도 센서에서 탐지한 저주파 신호를 감산하는 감산부를 더 포함하는 수중 이동체의 탐지 장치.
5. The method of claim 4,
The apparatus for detecting a moving object in an underwater vehicle,
And a subtractor for subtracting the low frequency signal detected by the acceleration sensor from the low frequency signal received from the first hydrophone.
제1항에 있어서,
상기 수중 이동체는, 어뢰이며,
상기 저주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 신호이고,
상기 고주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전으로 인해 발생되는 캐비테이션 잡음에 의한 신호인 수중 이동체의 탐지 장치.
The method according to claim 1,
The underwater vehicle is a torpedo,
The low frequency signal is a signal generated by rotation of a propeller attached to the torpedo,
Wherein the high frequency signal is a signal due to cavitation noise caused by rotation of a propeller attached to the torpedo.
제1 하이드로폰에서, 수중 이동체의 저주파 신호를 수신하는 제1 단계;
제1 신호 처리부에서, 상기 제1 하이드로폰을 통해 수신된 저주파 신호에 포함된 사이클릭 주파수로부터 상기 수중 이동체의 존재를 감지하는 제2 단계;
적어도 2 이상의 하이드로폰을 포함하는 하이드로폰 어레이인 제2 하이드로폰에서, 특정 방향으로부터 전달되는 상기 수중 이동체의 고주파 신호를 수신하는 제3 단계; 및
제2 신호 처리부에서, 상기 제2 하이드로폰을 통해 수신된 고주파 신호에 상기 사이클릭 주파수가 변조되어 있는 경우 상기 특정 방향에 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 제4 단계를 포함하는 수중 이동체의 탐지 방법.
In a first hydrophone, a first step of receiving a low frequency signal of an underwater vehicle;
A second step of detecting, in a first signal processing unit, the presence of the underwater vehicle from a cyclic frequency included in a low frequency signal received through the first hydrophone;
A third step of receiving, in a second hydrophone, which is a hydrophone array including at least two hydrophones, a high frequency signal of the underwater vehicle transmitted from a specific direction; And
And a fourth step of determining in the second signal processing unit that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency is modulated to the high frequency signal received through the second hydrophone, Way.
제7항에 있어서,
상기 제2 단계는,
제1 고속 푸리에 변환부에서, 상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 저주파 신호로 변환하는 단계;
제1 피크 검출부에서, 상기 주파수 영역으로 변환된 저주파 신호 중 미리 설정된 제1 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 단계; 및
제1 판단부에서, 상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 존재하는 경우 상기 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 수중 이동체의 탐지 방법.
8. The method of claim 7,
The second step comprises:
Converting a low-frequency signal received from the first hydrophone into a low-frequency signal in a frequency domain in a first fast Fourier transform unit;
Detecting, in the first peak detector, peak values that are equal to or higher than a predetermined first threshold value among the low frequency signals converted into the frequency domain; And
And determining that the underwater vehicle exists if a cyclic frequency that is an interval between the detected peak values exists in the first determination unit.
제7항에 있어서,
상기 제4 단계는,
빔 포밍부에서, 상기 적어도 2 이상의 하이드로폰으로부터 수신된 각 신호에 시간 지연을 두어 합산함으로써, 상기 특정 방향의 빔을 형성하는 단계;
제2 고속 푸리에 변환부에서, 상기 빔 포밍부의 출력 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 고주파 신호로 변환하는 단계;
제2 피크 검출부에서, 상기 주파수 영역으로 변환된 고주파 신호 중 미리 설정된 제2 임계값 이상인 피크값들을 검출하는 단계; 및
제2 판단부에서, 상기 검출된 피크값들 사이의 간격인 사이클릭 주파수가 상기 제1 신호 처리부에서 구한 사이클릭 주파수와 동일한 경우 상기 특정 방향에 수중 이동체가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 수중 이동체의 탐지 방법.
8. The method of claim 7,
In the fourth step,
Forming a beam in the specific direction by summing a time delay of each signal received from the at least two hydrophones in the beam forming section;
Converting the output signal of the beamforming unit into a high frequency signal in a frequency domain by a Fourier transform in a second fast Fourier transform unit;
Detecting, in the second peak detecting unit, peak values that are equal to or higher than a predetermined second threshold value among the high frequency signals converted into the frequency domain; And
And determining that the underwater vehicle exists in the specific direction when the cyclic frequency, which is the interval between the detected peak values, is equal to the cyclic frequency determined by the first signal processing unit, A method of detecting a moving object.
제7항에 있어서,
상기 수중 이동체의 탐지 방법은,
가속도 센서에서, 기계적 진동에 의한 저주파 신호를 탐지하는 단계를 더 포함하는 수중 이동체의 탐지 방법.
8. The method of claim 7,
The method of detecting a moving object in the water,
Further comprising the step of detecting, in the acceleration sensor, a low-frequency signal due to mechanical vibration.
제10항에 있어서,
상기 수중 이동체의 탐지 방법은,
감산부에서, 상기 제1 하이드로폰에서 수신된 저주파 신호로부터 상기 가속도 센서에서 탐지한 저주파 신호를 감산하는 단계를 더 포함하는 수중 이동체의 탐지 방법.
11. The method of claim 10,
The method of detecting a moving object in the water,
And subtracting the low frequency signal detected by the acceleration sensor from the low frequency signal received at the first hydrophone at the subtraction unit.
제7항에 있어서,
상기 수중 이동체는, 어뢰이며,
상기 저주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전에 의해 발생되는 신호이고,
상기 고주파 신호는, 상기 어뢰에 부착된 프로펠라의 회전으로 인해 발생되는 캐비테이션 잡음에 의한 신호인 수중 이동체의 탐지 방법.
8. The method of claim 7,
The underwater vehicle is a torpedo,
The low frequency signal is a signal generated by rotation of a propeller attached to the torpedo,
Wherein the high frequency signal is a signal due to cavitation noise caused by rotation of a propeller attached to the torpedo.
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